[發(fā)明專利]一種閥-泵聯(lián)合多模式液壓控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711444570.X
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108397447B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁海港;趙繼云;張鶴;王振興;秦家升;程剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;F15B11/024;F15B11/042;F15B11/08;F15B13/044
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明涉及一種閥?泵聯(lián)合多模式液壓控制系統(tǒng)及其控制方法，所述多模式液壓系統(tǒng)包括泵控馬達(dá)主回路、閥控支路、模式切換單元和控制單元，所述閥控支路通過模式切換單元與泵控馬達(dá)主回路并聯(lián)；控制器設(shè)置兩層控制策略，第一層是模式選擇策略，通過控制模式切換單元，使系統(tǒng)處于閥控、泵控、閥?泵聯(lián)合控制多種工作模式，第二層是流量控制策略，一路控制比例變量泵的排量，以調(diào)節(jié)泵控的流量，另一路控制比例換向閥的開口，以調(diào)節(jié)閥控的流量，最終通過閉環(huán)控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明可用于具有明顯調(diào)速過程的液壓動力裝置，如液壓提升機、工程機械轉(zhuǎn)臺等，在不同的調(diào)速階段采用不同的工作模式，以提高系統(tǒng)的綜合調(diào)速性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓傳動與控制領(lǐng)域，尤其是一種閥-泵聯(lián)合多模式液壓控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)有兩種基本形式：閥控與泵控，其中閥控系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)快，但效率低，適用于中小功率和對動態(tài)響應(yīng)要求較高的場合；泵控系統(tǒng)效率高，但動態(tài)響應(yīng)慢，適用于大功率和對于快速性要求不高的場合。閥-泵聯(lián)合控制系統(tǒng)，集合了閥控系統(tǒng)與泵控系統(tǒng)的優(yōu)點，能夠用于大功率并且動態(tài)響應(yīng)快的場合。但現(xiàn)有的閥-泵聯(lián)合控制系統(tǒng)的控制模式單一，不能工作于多種工作模式，無法根據(jù)工況改變控制模式。

發(fā)明內(nèi)容

為克服目前閥-泵聯(lián)合控制系統(tǒng)無法多模式工作的問題，本發(fā)明提供了一種閥-泵聯(lián)合多模式液壓控制系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)可以工作在閥控、泵控、閥-泵聯(lián)合控制多種工作模式。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種閥-泵聯(lián)合多模式液壓控制系統(tǒng)，包括泵控馬達(dá)主回路、閥控支路、模式切換單元、控制單元，所述閥控支路通過所述模式切換單元與泵控馬達(dá)主回路并聯(lián)；所述模式切換單元包括串聯(lián)在所述主回路上的切換元件和并聯(lián)在所述主回路之間的通斷支路，通過所述切換元件的切換使得泵控馬達(dá)主回路聯(lián)通或截止、閥控支路聯(lián)通或截止；所述通斷支路只在閥-泵聯(lián)合控制模式下聯(lián)通以實現(xiàn)閥控支路的聯(lián)通，而在單獨閥控或單獨泵控模式下斷開；所述控制單元控制切換元件和通斷支路使所述多模式液壓控制系統(tǒng)能夠在閥控、泵控或閥-泵聯(lián)合控制多種工作模式下工作。

進(jìn)一步地，所述泵控馬達(dá)主回路包括比例變量泵和液壓馬達(dá)，所述比例變量泵優(yōu)選為閉式比例變量泵。

進(jìn)一步地，所述閥控支路包括比例換向閥和為所述比例換向閥供油的閥控油源。

進(jìn)一步地，所述切換元件包括第一二位三通電磁閥、第二二位三通電磁閥，所述通斷支路包括梭閥和二位二通電磁閥，第一二位三通電磁閥和第二二位三通電磁閥分別串聯(lián)在所述泵控馬達(dá)主回路的高壓油路和低壓油路上，每個二位三通電磁閥的兩個輸入端中的一端連接所述泵控馬達(dá)主回路的比例變量泵的進(jìn)油口和出油口，而另一端連接所述閥控支路，第一二位三通電磁閥和第二二位三通電磁閥的輸出端分別連接所述液壓馬達(dá)的高壓腔和低壓腔；所述梭閥并聯(lián)在所述泵控馬達(dá)主回路的高壓油路和低壓油路之間，所述梭閥的輸出端經(jīng)所述二位二通電磁閥與所述閥控支路連接。

進(jìn)一步地，所述控制單元包括控制器，用于控制模式切換單元中所述第一二位三通電磁閥、第二二位三通電磁閥和二位二通電磁閥的換向，使所述多模式液壓控制系統(tǒng)能夠在閥控、泵控或閥-泵聯(lián)合控制多種工作模式下工作。

進(jìn)一步地，所述控制單元還包括編碼器，所述編碼器與所述液壓馬達(dá)聯(lián)接用于測量所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，所述控制器用于接收所述編碼器反饋的信號并輸出兩路控制信號用于分別調(diào)節(jié)所述比例變量泵和比例方向閥的流量，實現(xiàn)閉環(huán)控制所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。